考試說明 1 光合作用的基本過程 2 影響光合作用速率的環(huán)境因素 3 實(shí)驗(yàn) 葉綠體色素的提取和分離 第1課時(shí)光合作用的探究歷程與基本過程 考點(diǎn)互動(dòng)探究 知識(shí)梳理 考點(diǎn)一捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu) 1 葉綠體中色素的種類和顏色 藍(lán)綠色 黃綠色 葉黃素 胡蘿卜素 2 色素的分布與功能 圖3 10 1 1 功能 由圖3 10 1可以看出 葉綠體中的色素只吸收光 而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收 類胡蘿卜素主要吸收 葉綠素a和葉綠素b主要吸收 類胡蘿卜素和葉綠素吸收最少 2 分布 吸收 傳遞 轉(zhuǎn)化光能 可見 藍(lán)紫光 紅光和藍(lán)紫光 綠光 葉綠體類囊體薄膜上 3 葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能 1 結(jié)構(gòu) 其中 是由 堆疊形成的 2 與光合作用有關(guān)的酶 分布在上和中 3 功能 葉綠體是綠色植物進(jìn)行的場所 4 功能驗(yàn)證 恩格爾曼的實(shí)驗(yàn) 好氧細(xì)菌只分布在葉綠體被光束照射的部位 圖3 10 2 外膜 內(nèi)膜 基質(zhì) 基粒 類囊體 類囊體薄膜 基質(zhì) 光合作用 理性思維1 歸納與概括 遇到連續(xù)陰雨天氣 溫室或大棚補(bǔ)充光源時(shí)在相同光強(qiáng)條件下應(yīng)補(bǔ)充什么顏色的光 2 歸納與概括 玉米田里的白化苗 在長出幾片葉片時(shí)就會(huì)死亡 原因是什么 答案 補(bǔ)充紅光或藍(lán)紫光 因?yàn)檫@兩種顏色的光是植物光合作用吸收最多的 而相同強(qiáng)度的白光中只有一定比例的紅光和藍(lán)紫光 答案 玉米白化苗中不含葉綠素 不能進(jìn)行光合作用 待玉米胚乳中的營養(yǎng)物質(zhì)被消耗盡后 無法產(chǎn)生新的有機(jī)物 因此玉米白化苗在長出幾片葉片時(shí)就會(huì)死亡 1 2016 全國卷 關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述 錯(cuò)誤的是 A 葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中B 構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收C 通常 紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用D 黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的 命題角度 答案 C 解析 葉綠體中的色素能夠溶于有機(jī)溶劑乙醇 丙酮等物質(zhì)中 A項(xiàng)正確 根可通過主動(dòng)運(yùn)輸從土壤中吸收鎂 B項(xiàng)正確 葉綠體中的色素吸收的是可見光 而不是紅外光和紫外光 C項(xiàng)錯(cuò)誤 葉綠素的合成需要光照 黑暗中生長的植物幼苗葉片因不能合成葉綠素而呈黃色 D項(xiàng)正確 2 2017 全國卷 植物光合作用的作用光譜是通過測(cè)量光合作用對(duì)不同波長光的反應(yīng) 如O2的釋放 來繪制的 下列敘述錯(cuò)誤的是 A 類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成B 葉綠素的吸收光譜可通過測(cè)量其對(duì)不同波長光的吸收值來繪制C 光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示D 葉片在640 660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的 答案 A 解析 類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光 不吸收紅光 A項(xiàng)錯(cuò)誤 通過測(cè)量葉綠素對(duì)不同波長光的吸收百分比 可以繪制吸收光譜 B項(xiàng)正確 由題干中信息 植物光合作用的作用光譜是通過測(cè)量光合作用對(duì)不同波長光的反應(yīng) 如O2的釋放 來繪制的 可知 光合作用的作用光譜可用O2的釋放速率 CO2的吸收速率表示 C項(xiàng)正確 640 660nm波長的光為紅光 葉綠素吸收的紅光能用于水的光解 釋放O2 D項(xiàng)正確 3 下列對(duì)葉綠體和光合作用的分析正確的是 A 沒有葉綠體的細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用B 用8 的鹽酸處理葉綠體有利于各種色素的提取C 將葉綠體粉碎加工成勻漿并給予一定的光照 光合作用仍能正常進(jìn)行D 葉綠體能產(chǎn)生和消耗ATP 兩個(gè)過程完全在葉綠體內(nèi)完成 答案 D 解析 藍(lán)藻沒有葉綠體 但細(xì)胞內(nèi)含藻藍(lán)素和葉綠素 可以進(jìn)行光合作用 A錯(cuò)誤 葉綠體色素是脂溶性色素 可以通過加入無水乙醇溶解色素 便于提取 色素不溶于鹽酸 不能用鹽酸提取色素 B錯(cuò)誤 3 下列對(duì)葉綠體和光合作用的分析正確的是 A 沒有葉綠體的細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用B 用8 的鹽酸處理葉綠體有利于各種色素的提取C 將葉綠體粉碎加工成勻漿并給予一定的光照 光合作用仍能正常進(jìn)行D 葉綠體能產(chǎn)生和消耗ATP 兩個(gè)過程完全在葉綠體內(nèi)完成 將葉綠體粉碎加工成勻漿后 其中色素分子可能被破壞 光合作用相關(guān)酶的活性可能喪失 所以即便給予一定的光照 光合作用也不一定能正常進(jìn)行 C錯(cuò)誤 葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP 完全被葉綠體內(nèi)暗反應(yīng)所利用 D正確 題后歸納影響葉綠素合成的三大因素 實(shí)驗(yàn)梳理 考點(diǎn)二葉綠體色素的提取和分離 1 實(shí)驗(yàn)原理 2 實(shí)驗(yàn)步驟 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 圖3 10 3 4 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及操作目的 考查色素提取和分離的過程及結(jié)果1 2017 福建廈門一中月考 下列關(guān)于葉綠體色素提取和分離實(shí)驗(yàn)的說法 不正確的是 A 實(shí)驗(yàn)中需要加入SiO2進(jìn)行研磨 以破碎細(xì)胞和葉綠體B 在研磨過程中加入CaCO3的目的是防止葉綠素被破壞C 色素分離后在濾紙條上形成的4條色素帶從上至下分別呈橙黃色 黃色 藍(lán)綠色 黃綠色D 色素帶的寬度反映了色素在層析液中溶解度的大小 命題角度 答案 D 解析 濾紙條上色素帶的寬度反映了色素的含量 D錯(cuò)誤 2 某班學(xué)生完成對(duì)新鮮菠菜葉進(jìn)行葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時(shí) 由于各組操作不同 出現(xiàn)了以下四種不同的層析結(jié)果 如圖3 10 4所示 下列分析不合理的是 A 甲可能誤用蒸餾水作提取液和層析液B 乙可能是因?yàn)檠心r(shí)未加入SiO2C 丙是正確操作得到的理想結(jié)果D 丁可能是因?yàn)檠心r(shí)未加入CaCO3 圖3 10 4 答案 C 解析 葉綠體色素能溶解在有機(jī)溶劑中 幾乎不溶于蒸餾水中 A正確 未加入SiO2 導(dǎo)致研磨不充分 獲得的色素少 B正確 在濾紙條上距離點(diǎn)樣處近的葉綠素含量比類胡蘿卜素多 C錯(cuò)誤 CaCO3可防止葉綠素被破壞 未加入CaCO3會(huì)導(dǎo)致葉綠素提取量減少 D正確 方法提煉色素的提取與分離異?，F(xiàn)象分析 1 收集到的濾液綠色過淺的原因分析 未加石英砂 二氧化硅 研磨不充分 使用放置數(shù)天的菠菜葉 綠葉中色素 葉綠素 太少 一次加入大量的無水乙醇 提取的色素濃度太低 正確做法 分次加入少量無水乙醇提取色素 未加碳酸鈣或加入過少 色素分子被破壞 2 濾紙條色素帶重疊 濾液細(xì)線過粗 不直 3 濾紙條上看不到色素帶 忘記畫濾液細(xì)線 濾液細(xì)線接觸到層析液 且時(shí)間較長 色素全部溶解到層析液中 4 濾紙條上只呈現(xiàn)胡蘿卜素 葉黃素色素帶 忘記加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素被破壞或所用葉片為 黃葉 考點(diǎn)三光合作用的過程 1 光合作用的探究歷程 連一連 知識(shí)梳理 答案 a 2 c 1 e 5 d 3 b 4 2 卡爾文的實(shí)驗(yàn) 1 實(shí)驗(yàn)方法 2 實(shí)驗(yàn)思路 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 光合作用中碳的轉(zhuǎn)移途徑 這一途徑稱為 3 光合作用的過程 1 反應(yīng)式 同位素標(biāo)記法 用14C標(biāo)記14CO2 供小球藻進(jìn)行光合作用 然后追蹤其放射性 CO2 C3 CH2O 卡爾文循環(huán) 2 過程圖解a 根據(jù)圖示寫出各標(biāo)號(hào)所代表的物質(zhì)或過程名稱 b 光合作用過程 光反應(yīng)進(jìn)行的場所是 物質(zhì)變化是 能量變化是將光能轉(zhuǎn)化為 圖3 10 5 H ATP CO2 2C3 光反應(yīng) 暗反應(yīng) 葉綠體類囊體薄膜 水的光解 ATP的合成 ATP中活躍的化學(xué)能 暗反應(yīng)進(jìn)行的場所是 發(fā)生的物質(zhì)變化有 能量變化是將ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成 葉綠體基質(zhì) CO2固定 C3還原和ATP水解 有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 理性思維1 歸納與概括 CO2濃度為0 003 時(shí) 某植物光合速率最大時(shí)所需要的光照強(qiáng)度比CO2濃度為1 時(shí)的低 其原因是什么 2 歸納與概括 冬季應(yīng)及時(shí)清理大棚膜上的水珠 目的是什么 答案 CO2濃度低時(shí) 暗反應(yīng)的強(qiáng)度低 所需ATP和 H 少 答案 增大光照強(qiáng)度和升高溫度 以提高作物產(chǎn)量 科學(xué)探究銀邊天竺葵葉片的邊緣呈白色 中間呈綠色 如圖3 10 6所示 不考慮葉片中光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移 請(qǐng)以銀邊天竺葵的葉片為材料 設(shè)計(jì)一組實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所 簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)測(cè)結(jié)果 答案 實(shí)驗(yàn)思路 先把葉片在暗處放置一段時(shí)間 然后再將其置于光下一段時(shí)間 最后分別檢測(cè)葉片白色部分和綠色部分是否有淀粉生成 預(yù)測(cè)結(jié)果 葉片白色部分沒有淀粉生成 綠色部分有淀粉生成 圖3 10 6 1 光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系 核心講解 2 光合作用過程中元素轉(zhuǎn)移途徑分析 1 光合作用總反應(yīng)式及各元素去向 圖3 10 7 3 光合作用過程中一些物質(zhì)含量變化的分析技巧 需在繪制光合作用模式簡圖的基礎(chǔ)上借助圖形進(jìn)行分析 需從物質(zhì)的生成和消耗兩個(gè)方面綜合分析 1 析圖 圖3 10 8 2 光合作用過程中物質(zhì)含量變化分析 角度1考查光合作用的探究歷程1 如圖3 10 9是光合作用探索歷程中恩格爾曼和薩克斯的實(shí)驗(yàn)示意圖 下列有關(guān)敘述正確的是 A 兩實(shí)驗(yàn)均需進(jìn)行 黑暗 處理 以消耗細(xì)胞中原有的淀粉B 兩實(shí)驗(yàn)均需要光的照射C 兩實(shí)驗(yàn)中只有恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)設(shè)置了對(duì)照D 兩實(shí)驗(yàn)均可證明光合作用的產(chǎn)物有氧氣 命題角度 圖3 10 9 答案 B 解析 題圖所示的兩實(shí)驗(yàn)中 只有薩克斯的實(shí)驗(yàn)需進(jìn)行 黑暗 處理 目的是消耗掉細(xì)胞中原有的淀粉 恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的目的是探究光合作用進(jìn)行的場所 薩克斯實(shí)驗(yàn)的目的是探究光合作用產(chǎn)物 所以兩實(shí)驗(yàn)均需要光的照射 恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)中 照光處理與不照光處理 黑暗與完全曝光形成對(duì)照 薩克斯的實(shí)驗(yàn)中 暗處理的葉片一半曝光 一半遮光形成對(duì)照 恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)可證明氧氣是光合作用的產(chǎn)物 薩克斯的實(shí)驗(yàn)可證明淀粉是光合作用的產(chǎn)物 2 下列有關(guān)科學(xué)家探索光合作用的實(shí)驗(yàn)中 敘述錯(cuò)誤的是 A 與黑藻相比 水綿更適宜用作探究光合作用的場所B 金魚藻是水生植物 用作探究光合作用產(chǎn)物有O2時(shí) 利于收集氣體C 卡爾文利用小球藻 探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化的途徑D 用銀邊天竺葵探究光合作用產(chǎn)物有淀粉時(shí) 不用脫色可直接加碘液使葉片邊緣變藍(lán)色 解析 光合作用產(chǎn)物之一是淀粉 淀粉遇碘液變藍(lán)色 要檢驗(yàn)是否生成淀粉 首先要用酒精使綠色的葉片脫去顏色 再滴加碘液 防止綠葉本身顏色對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的干擾 銀邊天竺葵葉片邊緣不含葉綠體 無法進(jìn)行光合作用合成淀粉 D錯(cuò)誤 答案 D 題后歸納恩格爾曼實(shí)驗(yàn)方法的巧妙之處 1 巧選實(shí)驗(yàn)材料 選擇水綿和好氧細(xì)菌 水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀 便于觀察 用好氧細(xì)菌可以確定釋放氧氣多的部位 2 妙法排除干擾因素 沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾 3 巧妙設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn) 用極細(xì)的光束照射 葉綠體上可分為光照多和光照少的部位 相當(dāng)于一組對(duì)照實(shí)驗(yàn) 臨時(shí)裝片暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果 角度2考查光合作用中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化3 2018 湖北荊州中學(xué)月考 二 用高速離心法打破葉綠體膜后 類囊體薄膜和基質(zhì)都釋放出來 在缺二氧化碳的條件下 給予光照 然后再用離心法去掉類囊體薄膜 黑暗條件下 在去掉類囊體薄膜的基質(zhì)中加入14CO2 結(jié)果在基質(zhì)中檢測(cè)到含14C的光合產(chǎn)物 為證明 光照條件下 在類囊體薄膜上產(chǎn)生ATP H 等物質(zhì) CO2被還原成光合產(chǎn)物的過程不需要光 在上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的同時(shí) 應(yīng)追加一個(gè)怎樣的實(shí)驗(yàn) 已知肯定要加14CO2 來說明問題 A 準(zhǔn)備無類囊體薄膜的基質(zhì) 在無任何光照的條件下加入ATP H B 準(zhǔn)備有類囊體薄膜的基質(zhì) 在無任何光照的條件下加入ATP H C 準(zhǔn)備無類囊體薄膜的基質(zhì) 在有光照的條件下加入ATP H D 準(zhǔn)備有類囊體薄膜的基質(zhì) 在有光照的條件下加入ATP H 答案 A 解析 光反應(yīng)必須在光下進(jìn)行 其場所是類囊體薄膜 可為暗反應(yīng)提供 H ATP等物質(zhì) 暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行 有光 無光都可進(jìn)行 據(jù)此結(jié)合題意可知 在題述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的同時(shí) 應(yīng)追加一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)即另準(zhǔn)備無類囊體薄膜的基質(zhì) 在無任何光照的條件下 加入ATP H 和14CO2 若結(jié)果均檢測(cè)出含14C的光合產(chǎn)物 說明CO2被還原成光合產(chǎn)物的過程不需要光 綜上分析 A項(xiàng)正確 B C D三項(xiàng)均錯(cuò)誤 4 在適宜光照下 給密閉玻璃裝置中的小麥提供用14C標(biāo)記的14CO2 下列對(duì)暗反應(yīng)階段的敘述正確的是 A 14CO2固定后14C直接進(jìn)入C5中B CO2固定的同時(shí)將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為C3中的化學(xué)能C 暗反應(yīng)產(chǎn)生的14C6H12O6可在線粒體中氧化分解再產(chǎn)生14CO2D 若氣孔關(guān)閉 則短時(shí)間內(nèi)會(huì)導(dǎo)致葉肉細(xì)胞中的C3含量下降 解析 CO2的固定是CO2與C5在酶的催化作用下合成C3的過程 14CO2固定后14C直接進(jìn)入C3中 A錯(cuò)誤 C3還原需要能量 而CO2的固定不需要消耗ATP B錯(cuò)誤 葡萄糖的初步分解是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成的 C錯(cuò)誤 氣孔關(guān)閉 14CO2吸收減少 所以短時(shí)間內(nèi)C3含量下降 D正確 答案 D 易錯(cuò)提醒光合作用過程的4點(diǎn)注意 1 光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)階段C3的還原 不能用于其他生命活動(dòng) 2 光反應(yīng)必須在光照下進(jìn)行 暗反應(yīng)有光 無光均能進(jìn)行 3 暗反應(yīng)停止時(shí) ATP和 H 積累 光反應(yīng)也要停止 4 H 既不是H 也不是H 而是還原型輔酶 NADPH 角度3考查環(huán)境條件變化對(duì)光合作用中物質(zhì)變化的影響5 如圖3 10 10為大豆葉片光合作用暗反應(yīng)階段的示意圖 下列敘述正確的是 A CO2的固定實(shí)質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3中的化學(xué)能B CO2可直接被 H 還原 再經(jīng)過一系列的變化形成糖類C C3在有關(guān)酶的催化作用下可再形成C5D 光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí) 短時(shí)間內(nèi)C5含量會(huì)升高 圖3 10 10 答案 C 解析 CO2的固定實(shí)質(zhì)上是CO2與C5結(jié)合生成C3 該過程在酶的催化作用下完成 不需要消耗ATP 故A項(xiàng)錯(cuò)誤 CO2不能直接被 H 還原 而是C3被 H 還原 故B項(xiàng)錯(cuò)誤 C3在有關(guān)酶的催化作用下可再形成C5 維持C5含量的穩(wěn)定 故C項(xiàng)正確 光照強(qiáng)度減弱 光反應(yīng)減弱 光反應(yīng)形成的 H 和ATP減少 這樣C3被還原生成的 CH2O 和C5減少 而在短期內(nèi) 之前已經(jīng)生成的C5仍然會(huì)與CO2結(jié)合生成C3 速率不變 故C5的相對(duì)含量會(huì)減少 故D項(xiàng)錯(cuò)誤 6 光合作用通過密切關(guān)聯(lián)的兩大階段 光反應(yīng)和暗反應(yīng)實(shí)現(xiàn) 對(duì)于改變反應(yīng)條件而引起的變化 正確的說法是 A 突然中斷CO2供應(yīng)會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中C5 C3的值減小B 突然中斷CO2供應(yīng)會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP ADP的值增加C 突然將紅光改變?yōu)榫G光會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中C3 C5的值減小D 突然將綠光改變?yōu)榧t光會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP ADP的值減小 答案 B 解析 突然中斷CO2供應(yīng)導(dǎo)致CO2的固定速率降低 葉綠體中C5含量增加 C3含量減少 A錯(cuò)誤 突然中斷CO2供應(yīng)使C3含量減少 進(jìn)而使ATP和 H 含量增多 所以ATP ADP的值增加 B正確 突然將紅光改變?yōu)榫G光后光能利用率降低 ATP和 H 含量減少 進(jìn)而使C3含量增多 C5含量減少 C錯(cuò)誤 突然將綠光改變?yōu)榧t光后光能利用率提高 ATP和 H 含量增加 ATP ADP的值增加 D錯(cuò)誤 1 2017 海南卷 關(guān)于生物體內(nèi)能量代謝的敘述 正確的是 A 淀粉水解成葡萄糖時(shí)伴隨有ATP的生成B 人體大腦活動(dòng)的能量主要來自脂肪的有氧氧化C 葉肉細(xì)胞中合成葡萄糖的過程是需要能量的過程D 硝化細(xì)菌主要從硝酸還原成氨的過程中獲取能量 歷年真題明考向 解析 淀粉水解過程不生成ATP A項(xiàng)錯(cuò)誤 大腦主要是利用血液提供的葡萄糖氧化供能 B項(xiàng)錯(cuò)誤 葉肉細(xì)胞利用光能合成葡萄糖 C項(xiàng)正確 硝化細(xì)菌從氨氧化成硝酸鹽的過程中獲取能量 D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案 C 2 2017 海南卷 將葉綠體懸浮液置于陽光下 一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)有氧氣放出 下列相關(guān)說法正確的是 A 離體葉綠體在自然光下能將水分解產(chǎn)生氧氣B 若將葉綠體置于紅光下 則不會(huì)有氧氣產(chǎn)生C 若將葉綠體置于藍(lán)紫光下 則不會(huì)有氧氣產(chǎn)生D 水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要ATP提供能量 解析 離體葉綠體在自然光下能進(jìn)行光合作用 A項(xiàng)正確 葉綠體中的色素能吸收紅光和藍(lán)紫光用于光合作用 B C項(xiàng)錯(cuò)誤 水在葉綠體中分解所需能量來自葉綠體吸收的光能 D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案 A 3 2016 天津卷 在適宜反應(yīng)條件下 用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時(shí)間后 突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光或綠光照射 下列是光源與瞬間發(fā)生變化的物質(zhì) 組合正確的是 A 紅光 ATP下降B 紅光 未被還原的C3上升C 綠光 H 下降D 綠光 C5上升 解析 本題考查光合作用的有關(guān)知識(shí) 相同光照強(qiáng)度下 紅光較白光更有利于光合作用的進(jìn)行 因此改用紅光之后 葉綠體吸收的光能增多 光反應(yīng)增強(qiáng) ATP生成量增多 被還原的C3增加 未被還原的C3下降 A B項(xiàng)錯(cuò)誤 葉綠體中的色素幾乎不吸收綠光 因此改用綠光后 光反應(yīng)強(qiáng)度降低 H 含量下降 被還原的C3減少 生成的C5減少 C5總量下降 C項(xiàng)正確 D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案 C 4 2016 海南卷 下列敘述錯(cuò)誤的是 A 溫度和光照會(huì)影響CO2的同化速率B 光合作用中O2的產(chǎn)生發(fā)生在光反應(yīng)階段C 光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH不參與暗反應(yīng)D 土壤中的硝化細(xì)菌可利用CO2和H2O合成糖 解析 本題考查光合作用的過程 環(huán)境因素對(duì)光合速率的影響以及化能合成作用 CO2的同化主要由光合作用實(shí)現(xiàn) 溫度和光照會(huì)影響光合作用的速率 A項(xiàng)正確 光合作用中光反應(yīng)產(chǎn)生O2 B項(xiàng)正確 光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH分別為暗反應(yīng)提供能量和還原劑 C項(xiàng)錯(cuò)誤 硝化細(xì)菌可利用氧化氨釋放的化學(xué)能將CO2和H2O合成糖 D項(xiàng)正確 答案 C 知識(shí)小體系 第2課時(shí)光合作用的影響因素及與呼吸作用的關(guān)系 考點(diǎn)互動(dòng)探究 教師備用習(xí)題 核心講解 考點(diǎn)一影響光合作用的因素及應(yīng)用 1 單因子對(duì)光合作用速率的影響 1 光照強(qiáng)度 原理 光照強(qiáng)度通過影響植物的光反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率 光照強(qiáng)度增強(qiáng) 光反應(yīng)速率加快 產(chǎn)生的 H 和ATP增多 使暗反應(yīng)中C3還原過程加快 從而使光合作用產(chǎn)物增加 曲線分析 圖3 10 11 A點(diǎn) 光照強(qiáng)度為0 此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸 CO2釋放量表示此時(shí)的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 該強(qiáng)度不隨光照強(qiáng)度的改變而改變 AB段 光照強(qiáng)度加強(qiáng) 光合速率逐漸加強(qiáng) 但細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度 B點(diǎn) 光補(bǔ)償點(diǎn) 光合強(qiáng)度等于呼吸強(qiáng)度時(shí)的光照強(qiáng)度 細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用 BC段 隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng) 光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng) 光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 C點(diǎn) 光飽和點(diǎn) 光合強(qiáng)度達(dá)到最大時(shí)的最低光照強(qiáng)度 繼續(xù)增加光照強(qiáng)度 光合作用強(qiáng)度不再增加 應(yīng)用 陰生植物 適合在弱光下生長的植物 的B點(diǎn)前移 C點(diǎn)較低 如圖3 10 11中虛線所示 間作套種時(shí)農(nóng)作物的種類搭配 林帶樹種的配置等 2 CO2濃度 原理 影響暗反應(yīng)階段 制約C3的形成 曲線分析 圖3 10 12 圖甲中A點(diǎn) 光合速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度 即CO2補(bǔ)償點(diǎn) 圖乙中A 點(diǎn) 進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度 B和B 點(diǎn) CO2飽和點(diǎn) 光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大時(shí)的最低CO2濃度 繼續(xù)增加CO2的濃度 光合速率不再增大 AB段和A B 段 在一定范圍內(nèi) 光合速率隨CO2濃度的增加而增大 應(yīng)用a 合理密植 保持作物間良好的通風(fēng)狀態(tài) b 使用農(nóng)家肥 或采取其他措施增大CO2濃度 3 溫度 原理 通過影響酶的活性來影響光合作用 曲線分析AB段 在B點(diǎn)之前 隨著溫度升高 光合速率增大 B點(diǎn) 酶的最適溫度 光合速率最大 BC段 隨著溫度升高 酶的活性下降 光合速率減小 50 左右光合速率幾乎為零 應(yīng)用 冬天適當(dāng)提高溫室溫度 夏天適當(dāng)降低溫室溫度 圖3 10 13 2 多因子對(duì)光合作用速率的影響 1 常見曲線 圖3 10 14 2 曲線分析P點(diǎn) 限制光合作用速率的因素為橫坐標(biāo)所表示的因子 隨其因子強(qiáng)度的不斷加強(qiáng) 光合作用速率不斷提高 Q點(diǎn) 橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合作用速率的因素 要提高光合作用速率 可適當(dāng)提高圖示中的其他因子 3 應(yīng)用 溫室栽培時(shí) 在一定光照強(qiáng)度下 白天適當(dāng)提高溫度的同時(shí)也可適當(dāng)提高CO2濃度以提高光合作用速率 當(dāng)溫度適宜時(shí) 可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合作用速率 角度1考查影響光合作用的環(huán)境因素1 2017 北京卷 某植物光合作用 呼吸作用與溫度的關(guān)系如圖3 10 15所示 據(jù)此 對(duì)該植物生理特性理解錯(cuò)誤的是 A 呼吸作用的最適溫度比光合作用的高B 凈光合作用的最適溫度約為25 C 在0 25 范圍內(nèi) 溫度變化對(duì)光合速率的影響比對(duì)呼吸速率的大D 適合該植物生長的溫度范圍是10 50 命題角度 圖3 10 15 答案 D 解析 本題考查光合作用和細(xì)胞呼吸綜合的有關(guān)知識(shí)及學(xué)生獲取信息的能力 據(jù)圖可知 該植物光合作用的最適溫度在30 左右 而呼吸作用的最適溫度在55 左右 凈光合作用的最適溫度約為25 A B項(xiàng)正確 在0 25 范圍內(nèi) 隨溫度的升高 光合作用比呼吸作用增加明顯 C項(xiàng)正確 凈光合大于0時(shí) 植物才能正常生長 故適合該植物生長的溫度范圍約為 8 45 D項(xiàng)錯(cuò)誤 2 將某綠藻細(xì)胞懸浮液放入密閉容器中 保持適宜的pH和溫度 改變其他條件 測(cè)定細(xì)胞懸浮液中溶解氧的濃度 結(jié)果如圖3 10 16所示 下列有關(guān)綠藻細(xì)胞代謝的說法正確的是 A 前5分鐘只進(jìn)行呼吸作用B 第4分鐘只發(fā)生光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C 第7分鐘C5的含量瞬間增加D 9 12分鐘光合作用速率等于呼吸作用速率 圖3 10 16 答案 D 解析 由題圖可知 前4分鐘處于黑暗環(huán)境中 細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用 第4分鐘開始進(jìn)行光照 4分鐘之后 細(xì)胞開始進(jìn)行光合作用 A錯(cuò)誤 第4分鐘 綠藻既進(jìn)行光合作用也進(jìn)行細(xì)胞呼吸 既有光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能 也有有機(jī)物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能 儲(chǔ)存在ATP中 和熱能 B錯(cuò)誤 由曲線可知 第7分鐘添加二氧化碳 二氧化碳濃度增大 二氧化碳固定的速度加快 消耗的五碳化合物增加 三碳化合物還原產(chǎn)生的五碳化合物暫時(shí)不變 因此五碳化合物含量下降 C錯(cuò)誤 由題圖曲線可知 9 12分鐘 溶解氧濃度不變 說明光合作用產(chǎn)生的氧氣與呼吸作用消耗的氧氣的速率相等 即光合速率與呼吸速率相等 D正確 3 2015 重慶卷 將如圖3 10 17所示細(xì)胞置于密閉容器中培養(yǎng) 在不同光照強(qiáng)度下 細(xì)胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)變化 下列敘述錯(cuò)誤的是 A 黑暗條件下 增大 減小B 光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí) 增大C 光強(qiáng)等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí) 保持不變D 光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時(shí) 減小 增大 適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細(xì)胞示意圖圖3 10 17 答案 B 解析 本題考查植物細(xì)胞的光合作用與呼吸作用 意在考查學(xué)生的理解能力和圖示信息獲取應(yīng)用能力 黑暗條件下 圖示密閉裝置中培養(yǎng)的細(xì)胞只進(jìn)行細(xì)胞呼吸而不能進(jìn)行光合作用 導(dǎo)致細(xì)胞外CO2濃度增大 O2濃度減小 A項(xiàng)正確 光照強(qiáng)度低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí) 圖示細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度低于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 細(xì)胞表現(xiàn)為向外界釋放CO2 從外界吸收O2 但從外界吸收的O2被用于有氧呼吸消耗 因此不會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)O2濃度增大 B項(xiàng)錯(cuò)誤 光照強(qiáng)度等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí) 圖示細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 細(xì)胞表現(xiàn)為不向外界釋放CO2 也不從外界吸收O2 細(xì)胞中CO2濃度和O2濃度保持不變 C項(xiàng)正確 光照強(qiáng)度等于光飽和點(diǎn)時(shí) 圖示細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 細(xì)胞表現(xiàn)為向外界釋放O2 從外界吸收CO2 D項(xiàng)正確 4 2017 山東師大附中一模 如圖3 10 18為植物光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變化的坐標(biāo)圖 下列敘述中不正確的是 A a點(diǎn)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只有線粒體B 當(dāng)植物缺鎂時(shí) b點(diǎn)將向左移動(dòng)C 大氣中CO2濃度可影響c點(diǎn)的位置D 已知某植物光合作用和細(xì)胞呼吸最適溫度分別為25 和30 如圖表示該植物處于25 環(huán)境中 若將溫度提高到30 時(shí) 則a點(diǎn)上移 b點(diǎn)右移 d點(diǎn)上移 圖3 10 18 答案 B 解析 a點(diǎn)時(shí)沒有光照 葉肉細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用 因此葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只有線粒體 A正確 b點(diǎn)表示光合速率等于呼吸速率 當(dāng)植物缺鎂時(shí) 光合速率降低 只有增大光照強(qiáng)度才能提高光合速率 才能使光合速率等于呼吸速率 即植物缺鎂時(shí) b點(diǎn)將向右移動(dòng) B錯(cuò)誤 由于CO2濃度也能影響光合作用強(qiáng)度 所以大氣中CO2濃度可影響c點(diǎn)的位置 C正確 由于植物光合作用和細(xì)胞呼吸最適溫度分別為25 和30 所以當(dāng)溫度從25 提高到30 后 光合速率減慢 呼吸速率加快 題圖中a點(diǎn)代表呼吸速率 現(xiàn)呼吸速率加快 故a點(diǎn)上移 由于光合速率減慢 呼吸速率加快 所以b點(diǎn)右移 d點(diǎn)表示最大凈光合速率 故d點(diǎn)上移 D正確 技法提煉光合作用曲線中補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)移動(dòng)規(guī)律 1 補(bǔ)償點(diǎn)的移動(dòng) 呼吸速率增加 其他條件不變時(shí) 光 或CO2 補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移 反之左移 呼吸速率基本不變 相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí) 光 或CO2 補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移 反之左移 2 飽和點(diǎn)的移動(dòng)相關(guān)條件的改變 如增大光照強(qiáng)度或增大CO2濃度 使光合速率增大時(shí) 飽和點(diǎn)應(yīng)右移 反之左移 角度3自然環(huán)境及密閉容器中植物光合作用曲線及分析5 某生物研究小組對(duì)栽培在密閉玻璃溫室中的植物進(jìn)行研究 用紅外線測(cè)量儀測(cè)出室內(nèi)CO2濃度變化 并繪制出與時(shí)間關(guān)系的曲線 如圖3 10 19所示 根據(jù)曲線所得到的結(jié)論是 A 光合速率等于呼吸速率的點(diǎn)是b點(diǎn)和c點(diǎn)B d點(diǎn)植物體內(nèi)有機(jī)物含量比a點(diǎn)多C 光合速率最大的是b點(diǎn) 最小的是c點(diǎn)D 呼吸速率最高的是b點(diǎn) 最低的是c點(diǎn) 圖3 10 19 答案 A 解析 依據(jù)密閉透明的玻璃溫室內(nèi)CO2濃度的變化情況可知 6時(shí)和18時(shí) 即對(duì)應(yīng)于曲線上的b點(diǎn)和c點(diǎn) 光合速率等于呼吸速率 A項(xiàng)正確 密閉透明的玻璃溫室內(nèi) 0時(shí)即曲線上a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO2濃度低于24時(shí)即曲線上d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO2濃度 說明經(jīng)過一晝夜的新陳代謝后 光合作用吸收的CO2總量低于呼吸作用釋放的CO2總量 因此d點(diǎn)植物體內(nèi)有機(jī)物含量比a點(diǎn)少 B項(xiàng)錯(cuò)誤 b點(diǎn)和c點(diǎn)的光合速率等于呼吸速率 但不能說明b點(diǎn)的光合速率最大 c點(diǎn)光合速率最小 也不能說明b點(diǎn)的呼吸速率最高 c點(diǎn)的呼吸速率最低 C D項(xiàng)錯(cuò)誤 6 2017 四川綿陽中學(xué)模擬 將兩棵生長狀況基本相同的同種植物 分別置于透明的玻璃罩內(nèi) 如圖3 10 20中甲 乙所示 在相同自然條件下 測(cè)得一晝夜中植物氧氣釋放速率分別如圖丙 丁中曲線所示 回答下列問題 1 ab段和cd段 引起曲線下降的主要環(huán)境因素分別是和 2 一晝夜中 裝置甲 乙中植物積累的有機(jī)物較多的是 填 甲 或 乙 圖3 10 20 3 e點(diǎn) 12時(shí)左右 時(shí)光合作用強(qiáng)度明顯減弱的主要原因是 4 裝置甲的植物葉綠體中 在14點(diǎn)時(shí)C5含量比10點(diǎn)時(shí) 填 高 或 低 答案 1 二氧化碳濃度光照強(qiáng)度 2 乙 3 溫度高 導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉 二氧化碳供應(yīng)減少 4 高 解析 1 題圖丙中 ab段曲線下降 原因是密閉裝置中二氧化碳被光合作用消耗 濃度降低 圖丁中cd段曲線下降 原因是光照強(qiáng)度減弱 2 根據(jù)圖丙和圖丁 一晝夜中 圖丁中曲線和橫軸圍成的面積 上部與下部的差值遠(yuǎn)大于圖丙 說明裝置乙中植物積累的有機(jī)物較多 3 e點(diǎn) 12時(shí)左右 時(shí) 溫度高 蒸騰作用強(qiáng) 為減少水分散失 部分氣孔關(guān)閉 二氧化碳供應(yīng)減少 導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度明顯減弱 4 裝置甲中14點(diǎn)時(shí)光照強(qiáng)度比10點(diǎn)時(shí)強(qiáng) 可提供較多的ATP和 H 用于三碳化合物的還原 生成較多的五碳化合物 故14點(diǎn)時(shí)植物葉綠體中C5含量高 技法提煉 1 自然環(huán)境中一晝夜植物光合作用曲線 開始進(jìn)行光合作用的點(diǎn) b 光合作用與呼吸作用相等的點(diǎn) c e 開始積累有機(jī)物的點(diǎn) c 有機(jī)物積累量最大的點(diǎn) e 圖3 10 21 2 密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線 光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等的點(diǎn) D H 該植物一晝夜表現(xiàn)為生長 其原因是I點(diǎn)CO2濃度低于A點(diǎn)CO2濃度 圖3 10 22 核心講解 考點(diǎn)二光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系及綜合應(yīng)用 1 光合作用與細(xì)胞呼吸的過程圖解 圖3 10 23 2 H 的來源和去路比較 圖3 10 24 3 能量轉(zhuǎn)化關(guān)系 1 能量形式的轉(zhuǎn)變 圖3 10 25 2 ATP的來源與去路比較 圖3 10 26 角度1綜合考查光合作用與細(xì)胞呼吸過程1 如圖3 10 27是綠色植物葉肉細(xì)胞的部分代謝過程圖解 相關(guān)敘述正確的是 A 過程 表示光合作用暗反應(yīng)階段 無光條件下能正常進(jìn)行B 過程 發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 所有活細(xì)胞都能進(jìn)行C 過程 表示有氧呼吸第二階段 無氧條件下能正常進(jìn)行D 過程 產(chǎn)生的 H ATP CO2都用于過程 命題角度 圖3 10 27 答案 B 解析 過程 表示的是光合作用的暗反應(yīng)階段 其中三碳化合物的還原需要消耗光反應(yīng)階段產(chǎn)生的 H 和ATP A錯(cuò)誤 過程 表示的是有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段 發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 B正確 過程 是有氧呼吸的第二階段 發(fā)生在線粒體基質(zhì)中 有氧呼吸需要氧氣 C錯(cuò)誤 過程 是有氧呼吸的第二階段 產(chǎn)生的 H 用于有氧呼吸的第三階段還原氧氣 不能用于過程 過程 產(chǎn)生的ATP也不能用于過程 D錯(cuò)誤 2 如圖3 10 28表示菠菜葉肉細(xì)胞光合與呼吸過程中碳元素和氫元素的轉(zhuǎn)移途徑 其中 代表有關(guān)生理過程 相關(guān)敘述不正確的是 A 過程 不在生物膜上進(jìn)行B 參與過程 的酶種類相同C 過程 都有ATP產(chǎn)生D 過程 產(chǎn)生的 H 不全都來自于丙酮酸 圖3 10 28 答案 B 解析 過程 分別為光合作用暗反應(yīng)中C3的還原 有氧呼吸第一階段 有氧呼吸第二階段 三者進(jìn)行的場所分別為葉綠體基質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體基質(zhì) A項(xiàng)正確 過程為光合作用光反應(yīng)階段 參與過程 的酶種類不同 B項(xiàng)錯(cuò)誤 過程 為有氧呼吸第三階段 過程 都有ATP產(chǎn)生 C項(xiàng)正確 過程 產(chǎn)生的 H 還來自于參加反應(yīng)的水 D項(xiàng)正確 角度2考查光合作用與細(xì)胞呼吸過程中的元素追蹤3 2017 遼寧五校協(xié)作體期中 用同位素標(biāo)記法研究光合作用和有氧呼吸過程中氧原子的 來龍去脈 下列錯(cuò)誤的結(jié)論是 A 光合作用的產(chǎn)物O2中的O全部來自原料中的H2OB 光合作用的產(chǎn)物C6H12O6中的O全部來自原料中的CO2C 有氧呼吸的產(chǎn)物H2O中的O全部來自原料中的O2D 有氧呼吸的產(chǎn)物CO2中的O全部來自原料中的C6H12O6 答案 D 解析 光合作用過程中產(chǎn)生的O2來自光反應(yīng)過程中水的光解 因此O2中的O全部來自原料中的H2O A正確 光合作用過程中葡萄糖產(chǎn)生于暗反應(yīng)階段 其中的O全部來自原料中的CO2 B正確 有氧呼吸的產(chǎn)物H2O產(chǎn)生于有氧呼吸的第三階段 是 H 與氧氣結(jié)合形成的 因此有氧呼吸的產(chǎn)物H2O中的O全部來自原料中的O2 C正確 有氧呼吸過程中二氧化碳是丙酮酸與水反應(yīng)產(chǎn)生的 丙酮酸是葡萄糖分解產(chǎn)生的 因此有氧呼吸的產(chǎn)物CO2中的O來自原料中的C6H12O6和水 D錯(cuò)誤 4 2017 遼寧錦州質(zhì)檢 如圖3 10 29表示光照較強(qiáng)時(shí) 水稻的葉肉細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程 1 過程與 填 a b c 或 d 相同 過程與 填 a b c 或 d 相同 2 用14C標(biāo)記CO2 14C在植物體內(nèi)轉(zhuǎn)移的途徑是14CO2 14CH2O 14CO2 3 a b c d中消耗ATP的過程是 中合成ATP的過程是 4 過程產(chǎn)生的 H 的移動(dòng)方向是 過程產(chǎn)生的 H 的移動(dòng)方向是 圖3 10 29 答案 1 cb 2 14C3丙酮酸 3 a 4 類囊體薄膜 葉綠體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與線粒體基質(zhì) 線粒體內(nèi)膜 解析 1 根據(jù)題圖分析可知 過程與c過程都表示光反應(yīng)階段 過程與b過程都表示有氧呼吸第一和第二階段 2 根據(jù)暗反應(yīng)過程和有氧呼吸過程分析 二氧化碳中碳元素的轉(zhuǎn)移途徑為二氧化碳 三碳化合物 有機(jī)物 丙酮酸 二氧化碳 3 已知a表示暗反應(yīng)階段 b表示有氧呼吸第一和第二階段 c表示光反應(yīng)階段 d表示有氧呼吸第三階段 其中只有暗反應(yīng)階段消耗ATP 其余過程都產(chǎn)生ATP 同理在 過程中 只有 過程消耗ATP 其余過程都產(chǎn)生ATP 4 表示光反應(yīng)階段 發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上 產(chǎn)生的 H 移動(dòng)到葉綠體基質(zhì)中參與暗反應(yīng)過程 表示有氧呼吸第一和第二階段 發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì) 產(chǎn)生的 H 移動(dòng)到線粒體內(nèi)膜參與有氧呼吸第三階段 考點(diǎn)三光合速率 呼吸速率及二者之間的關(guān)系 1 光合速率與呼吸速率的常用表示方法 核心講解 1 綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織只進(jìn)行呼吸作用 測(cè)得的數(shù)值為呼吸速率 如圖3 10 30中A點(diǎn) 2 綠色組織在有光條件下 光合作用與呼吸作用同時(shí)進(jìn)行 測(cè)得的數(shù)值為凈光合速率 3 總光合速率 凈光合速率 呼吸速率2 光合作用和細(xì)胞呼吸綜合曲線解讀 圖3 10 30 1 A點(diǎn) 只進(jìn)行呼吸作用 不進(jìn)行光合作用 凈光合量小于0 如圖甲所示 2 AB段 真正光合速率小于呼吸速率 凈光合量小于0 如圖乙所示 3 B點(diǎn) 真正光合速率等于呼吸速率 凈光合量等于0 如圖丙所示 4 B點(diǎn)以后 真正光合速率大于呼吸速率 凈光合量大于0 如圖丁所示 3 確認(rèn)凈光合速率與植物生長的關(guān)系 1 當(dāng)凈光合速率 0時(shí) 植物因積累有機(jī)物而生長 2 當(dāng)凈光合速率 0時(shí) 植物不能生長 3 當(dāng)凈光合速率 0時(shí) 植物不能生長 長時(shí)間處于此狀態(tài) 植物將死亡 角度1考查光合速率和呼吸速率的關(guān)系1 2017 山東師大附中一模 某校生物興趣小組以玉米為實(shí)驗(yàn)材料 研究不同條件下細(xì)胞光合作用速率和呼吸速率的關(guān)系 并繪制了A B C D四幅圖 其中圖中m點(diǎn)不能表示光合作用速率與細(xì)胞呼吸速率相等的是 命題角度 ABCD圖3 10 31 答案 A 解析 虛線表示光照下二氧化碳的吸收量 代表凈光合速率 因此m點(diǎn)表示凈光合速率 呼吸作用速率 A符合題意 m點(diǎn)之前二氧化碳濃度逐漸升高 m點(diǎn)之后二氧化碳濃度逐漸降低 說明m點(diǎn)時(shí) 光合速率 呼吸作用速率 B不符合題意 m點(diǎn)是光合作用速率曲線與呼吸作用速率曲線相交的點(diǎn) 表明m點(diǎn)時(shí) 光合速率 呼吸作用速率 C不符合題意 m表示光補(bǔ)償點(diǎn) 此時(shí)光合速率 呼吸作用速率 D不符合題意 2 在一定濃度的CO2和一定的溫度條件下 測(cè)定A植物和B植物在不同光照條件下的光合速率 結(jié)果如下表 以下有關(guān)說法正確的是 A 由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以斷定A是陰生植物 B是陽生植物B 當(dāng)光照強(qiáng)度超過9klx時(shí) B植物光合速率的限制因素主要是H2OC 當(dāng)光照強(qiáng)度為9klx時(shí) B植物固定CO2的速率是30mgCO2 100cm2葉 h D 當(dāng)光照強(qiáng)度為3klx時(shí) A植物的真光合速率比B植物高 答案 D 解析 雖然光合速率與呼吸速率相等時(shí) A植物的光照強(qiáng)度比B植物的光照強(qiáng)度小 但本題沒有給出界定陰生植物和陽生植物的光照強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn) 故不能判定A是陰生植物 B是陽生植物 A錯(cuò)誤 B植物的光合作用的光飽和點(diǎn)為9klx 如果再增加光照強(qiáng)度 也不會(huì)影響光合作用速率 因?yàn)榇藭r(shí)影響光合作用速率的因素是二氧化碳濃度或溫度等 B錯(cuò)誤 根據(jù)植物總光合速率 凈光合速率 呼吸作用速率可知 當(dāng)光照強(qiáng)度為9klx時(shí) B植物的總光合速率為30 15 45mgCO2 100cm2葉 h C錯(cuò)誤 當(dāng)光照強(qiáng)度為3klx時(shí) A植物固定二氧化碳的速率為11 5 5 16 5mgCO2 100cm2葉 h 而此時(shí)B植物光合速率等于呼吸速率 固定二氧化碳的速率為15mgCO2 100cm2葉 h D正確 技法提煉凈光合速率和總光合速率的判定方法 1 若為坐標(biāo)曲線形式 當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí) CO2吸收量為0 則為總 真正 光合速率 若是負(fù)值 則為凈 表觀 光合速率 2 若所給數(shù)值為有光條件下綠色植物的測(cè)定值 則為凈光合速率 3 有機(jī)物積累量或CO2的吸收量為凈光合速率 有機(jī)物的制造量 合成量 或CO2的利用量 同化量 為總光合速率 角度2考查植物生長的條件3 2017 湖北荊州中學(xué)月考 二 如圖3 10 32所示的兩盆植物被完全密封 甲不透光 乙無色透明可透光 光照兩小時(shí)后 其結(jié)果可能是 A 甲植物增重 裝置內(nèi)氣體的量減少B 乙植物增重 裝置內(nèi)氣體的量減少C 甲植物減輕 裝置內(nèi)氣體的量不變D 乙植物減輕 裝置內(nèi)氣體的量不變 圖3 10 32 答案 C 解析 依題意可知 甲不透光 其中的植物不能進(jìn)行光合作用 在短期內(nèi)只進(jìn)行有氧呼吸 在有氧呼吸過程中 植物每吸收1mol的氧氣就會(huì)釋放1mol的二氧化碳 所以甲中植物減輕 裝置內(nèi)氣體的量不變 乙無色透明可透光 其中的植物既能進(jìn)行光合作用 也能進(jìn)行有氧呼吸 而且光合作用強(qiáng)度大于有氧呼吸強(qiáng)度 在光合作用過程中 植物每吸收1mol的二氧化碳就會(huì)釋放1mol的氧氣 所以乙中植物增重 氣體的量不變 綜上所述 A B D三項(xiàng)均錯(cuò)誤 C項(xiàng)正確 4 2018 安徽江淮十校聯(lián)考 將若干生長狀況相同的某種植株平均分成6組 設(shè)置不同的溫度 每組黑暗處理6h 然后給予適宜白光照射6h 在暗處理后和光照后分別截取同等面積的葉圓片 烘干稱重 獲得下表數(shù)據(jù) 請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析 下列有關(guān)說法正確的是 A 若每天交替光照 黑暗各12小時(shí) 則30 時(shí)該植物積累的有機(jī)物最多B 若晝夜不停地光照 則25 為該植物生長的最適宜溫度C 若將實(shí)驗(yàn)中白光突然改為強(qiáng)度相同的紅光 則短時(shí)間內(nèi) 植株葉綠體中C3含量上升D 該實(shí)驗(yàn)結(jié)果由于缺乏黑暗處理前的葉圓片的干重?cái)?shù)據(jù) 故無法得出呼吸量的數(shù)據(jù) 答案 D 解析 每天交替光照 黑暗各12小時(shí) 該植物積累的有機(jī)物應(yīng)為光照時(shí)積累的有機(jī)物減去黑暗中消耗的有機(jī)物 設(shè)處理前葉圓片干重為X 則各溫度下X與黑暗后葉圓片干重的差值代表黑暗中呼吸作用消耗的有機(jī)物 光照后葉圓片干重與黑暗后葉圓片干重之差代表光照時(shí)積累的有機(jī)物 25 時(shí)該植物積累的有機(jī)物最多 為2 6 75 X A項(xiàng)錯(cuò)誤 D項(xiàng)正確 若晝夜不停地光照 30 時(shí)光照時(shí)積累的有機(jī)物最多 故30 為該植物生長的最適宜溫度 B項(xiàng)錯(cuò)誤 紅光有利于光反應(yīng)產(chǎn)生較多的ATP H 利于C3的還原 將實(shí)驗(yàn)中白光突然改為強(qiáng)度相同的紅光 則短時(shí)間內(nèi) 植株葉綠體中C3含量下降 C項(xiàng)錯(cuò)誤 1 2017 天津卷 某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半 但固定CO2酶的活性顯著高于野生型 圖3 10 33顯示兩者在不同光照強(qiáng)度下的CO2吸收速率 敘述錯(cuò)誤的是 A 光照強(qiáng)度低于P時(shí) 突變型的光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型B 光照強(qiáng)度高于P時(shí) 突變型的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型C 光照強(qiáng)度低于P時(shí) 限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度D 光照強(qiáng)度高于P時(shí) 限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度 歷年真題明考向 圖3 10 33 答案 D 解析 由圖示可知 突變型和野生型在光照強(qiáng)度為0時(shí)CO2的釋放速率相同 表明二者呼吸速率相同 光照強(qiáng)度低于P時(shí) 突變型CO2吸收速率低于野生型 因此 突變型的光合作用強(qiáng)度 光反應(yīng)和暗反應(yīng)強(qiáng)度 低于野生型 A項(xiàng)正確 光照強(qiáng)度高于P時(shí) 突變型CO2吸收速率高于野生型 突變型的光合作用強(qiáng)度 光反應(yīng)和暗反應(yīng)強(qiáng)度 高于野生型 B項(xiàng)正確 光照強(qiáng)度低于P時(shí) 限制突變型和野生型光合速率的主要環(huán)境因素為橫坐標(biāo)所表示的因素 即光照強(qiáng)度 C項(xiàng)正確 光照強(qiáng)度高于P 突變型未達(dá)到光飽和點(diǎn)前 限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素仍是光照強(qiáng)度 D項(xiàng)錯(cuò)誤 2 2016 四川卷 三倍體西瓜由于含糖量高且無籽 備受人們青睞 圖3 10 34是三倍體西瓜葉片凈光合速率 Pn 以CO2吸收速率表示 與胞間CO2濃度 Ci 的日變化曲線 以下分析正確的是 A 與11 00時(shí)相比 13 00時(shí)葉綠體中合成C3的速率相對(duì)較高B 14 00后葉片的Pn下降 導(dǎo)致植株積累有機(jī)物的量開始減少C 17 00后葉片的Ci快速上升 導(dǎo)致葉片暗反應(yīng)速率遠(yuǎn)高于光反應(yīng)速率D 葉片的Pn先后兩次下降 主要限制因素分別是CO2濃度和光照強(qiáng)度 圖3 10 34 答案 D 解析 本題考查光合作用的過程和學(xué)生從圖中獲取信息的能力 C3的合成速率與胞間CO2濃度呈正相關(guān) 與11 00時(shí)相比 13 00時(shí)胞間CO2濃度相對(duì)較低 合成C3的速率也相對(duì)較低 A項(xiàng)錯(cuò)誤 凈光合速率大于0 有機(jī)物的積累量增加 14 00后葉片的Pn雖然下降 但大于0 有機(jī)物的積累量仍增加 B項(xiàng)錯(cuò)誤 暗反應(yīng)要利用光反應(yīng)產(chǎn)生的 H 和ATP 17 00后限制光合作用速率的因素是光照強(qiáng)度 CO2濃度增加 并不會(huì)使暗反應(yīng)速率加快 C項(xiàng)錯(cuò)誤 根據(jù)圖中信息可知 葉片的Pn第一次下降是由于Ci下降 而第二次下降是下午14 00 是由于光照強(qiáng)度降低 D項(xiàng)正確 3 2017 全國卷 圖3 10 35是表示某植物葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的示意圖 據(jù)圖回答下列問題 1 圖中 代表的物質(zhì)依次是 H 代表的物質(zhì)主要是 2 B代表一種反應(yīng)過程 C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) D代表線粒體 則ATP合成發(fā)生在A過程 還發(fā)生在 填 B和C C和D 或 B和D 3 C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精 出現(xiàn)這種情況的原因是 圖3 10 35 答案 1 O2NADP ADP PiC5NADH 或還原型輔酶 2 C和D 3 在缺氧條件下進(jìn)行無氧呼吸 解析 1 圖中 由H2O光解生成 同時(shí) 轉(zhuǎn)化生成了NADPH 轉(zhuǎn)化生成了ATP 所以 分別代表O2 NADP ADP Pi 可以將CO2固定成C3 所以 代表C5 五碳化合物 D中 H 代表的物質(zhì)主要是還原型輔酶 即NADH 2 B為暗反應(yīng)階段 消耗ATP C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 是進(jìn)行有氧呼吸第一階段的場所 D代表線粒體 是進(jìn)行有氧呼吸第二 三階段的場所 有氧呼吸的三個(gè)階段均有ATP生成 3 在缺氧條件下 丙酮酸在酶的催化下會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭?并放出二氧化碳 4 2017 全國卷 植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)是指由于CO2的限制 光合速率與呼吸速率相等時(shí)環(huán)境中的CO2濃度 已知甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的 回答下列問題 1 將正常生長的甲 乙兩種植物放置在同一密閉小室中 適宜條件下照光培養(yǎng) 培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低 原因是 甲種植物凈光合速率為0時(shí) 乙種植物凈光合速率 填 大于0 等于0 或 小于0 2 若將甲種植物密閉在無O2 但其他條件適宜的小室中 照光培養(yǎng)一段時(shí)間后 發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加 原因是 答案 1 植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量 使密閉小室中CO2濃度降低 光合速率也隨之降低大于0 2 甲種植物在光下光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加 而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié) 所以當(dāng)O2增多時(shí) 有氧呼吸會(huì)增加 解析 1 植物在適宜條件下照光 光合速率大于呼吸速率 植物光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量 使密閉小室中CO2濃度降低 光合速率也隨之降低 甲種植物凈光合速率為0時(shí) 此時(shí)的CO2濃度為甲種植物CO2補(bǔ)償點(diǎn) 由于甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的 也就是說此時(shí)CO2濃度高于乙種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn) 所以乙種植物的凈光合速率大于0 2 將甲種植物密閉在無O2 但其他條件適宜的小室中 題目暗示了密閉小室中有CO2 并且給予了光照 植物可以進(jìn)行光合作用 放出O2 使得小室中的O2濃度越來越高 而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié) 所以當(dāng)O2增多時(shí) 有氧呼吸會(huì)增加 1 2017 吉林延邊質(zhì)檢 下列關(guān)于葉綠體色素的敘述 錯(cuò)誤的是 A 菠菜葉肉細(xì)胞內(nèi)光合色素中含量最多的是葉綠素aB 葉綠體中色素分布在類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中C 光合作用過程中葉綠素吸收光能不需要酶的參與D 葉綠體色素的提取實(shí)驗(yàn)中加入少許CaCO3可避免葉綠素被破壞 解析 葉綠體中的色素只分布在葉綠體的類囊體薄膜上 B錯(cuò)誤 答案 B 2 2017 福建廈門一中模擬 將桑樹和大豆分別單獨(dú)種植 單作 或兩種隔行種植 間作 測(cè)得兩種植物的光合速率如圖所示 注 光飽和點(diǎn)是光合速率達(dá)到最大值時(shí)所需的最低光照強(qiáng)度 據(jù)圖分析 下列敘述正確的是 A 與單作相比 間作時(shí)兩種植物的呼吸強(qiáng)度均沒有受到影響B(tài) 與單作相比 間作時(shí)兩種植物光合作用的光飽和點(diǎn)均增大C 間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率D 大豆植株開始積累有機(jī)物時(shí)的光照強(qiáng)度單作大于間作 答案 D 解析 由題圖分析可知 與單作相比 間作時(shí)兩種植物的呼吸強(qiáng)度都受到影響 故A錯(cuò)誤 與單作相比 間作時(shí)桑樹的光飽和點(diǎn)增大 大豆的光飽和點(diǎn)變小 故B錯(cuò)誤 光照強(qiáng)度較高時(shí) 間作提高了桑樹的光合速率 降低了大豆的光合速率 故C錯(cuò)誤 大豆植株開始積累有機(jī)物時(shí)的光照強(qiáng)度是光補(bǔ)償點(diǎn) 由題圖可知 單作的光補(bǔ)償點(diǎn)大于間作 故D正確 3 如圖表示光合作用過程 a b c表示物質(zhì) 甲 乙表示場所 下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是 A 物質(zhì)b可能是ADP和PiB 物質(zhì)c直接被還原生成 CH2O 和C5C 甲中色素不溶于水 只溶于有機(jī)溶劑D 乙中生理過程在有光 無光條件下都可進(jìn)行 答案 B 解析 根據(jù)題圖可看出 甲是葉綠體的類囊體薄膜 其上可發(fā)生光合作用的光反應(yīng) 乙為葉綠體基質(zhì) 是暗反應(yīng)的場所 物質(zhì)b可能是暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供的ADP和Pi A正確 物質(zhì)c為CO2 不可以直接被還原生成 CH2O 和C5 B錯(cuò)誤 類囊體薄膜上的色素不溶于水 能溶于有機(jī)溶劑 C正確 暗反應(yīng)在有光 無光條件下均可進(jìn)行 但需要光反應(yīng)提供的 H 和ATP D正確 4 2017 福州一中四模 某同學(xué)取7株有5個(gè)葉片 株高相近的西紅柿植株 分別放在密閉的玻璃容器內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表格 1 該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?實(shí)驗(yàn)的自變量是 無關(guān)變量是 至少回答2點(diǎn) 等 2 表中序號(hào)1的目的是 序號(hào)2至7 實(shí)驗(yàn)前后用CO2濃度的變化值來表示 3 若實(shí)驗(yàn)中7種光照強(qiáng)度各只用1株植物 則該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí) 遵循了原則和原則 答案 1 探究光照強(qiáng)度對(duì)西紅柿植株光合作用速率的影響光照強(qiáng)度溫度 開始時(shí)CO2濃度 植物葉片數(shù)和高度 2 作對(duì)照西紅柿植株的凈光合速率 3 單因子變量對(duì)照 解析 1 根據(jù)表格可以看出 自變量是光照強(qiáng)度 因變量是二氧化碳的變化量 其代表凈光合作用強(qiáng)度 所以實(shí)驗(yàn)的目的是探究光照強(qiáng)度和光合作用速率的關(guān)系 以便為西紅柿植株生長提供最佳光照強(qiáng)度 無關(guān)變量是溫度 開始時(shí)CO2濃度 植物葉片數(shù)和高度等 2 表中序號(hào)1的目的是作空白對(duì)照 以便分析結(jié)果 序號(hào)2至7 實(shí)驗(yàn)前后用CO2濃度的變化值來表示西紅柿植株的凈光合速率 3 實(shí)驗(yàn)中7種光照強(qiáng)度各只用1株植物 說明該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí) 考慮了單因子變量原則和對(duì)照原則 但忽略了平行重復(fù)原則 5 2017 安徽宣城二模 植物各器官生長發(fā)育消耗的有機(jī)物都是通過葉片光合作用合成的 研究人員在不同條件下 對(duì)某一時(shí)刻番茄葉肉細(xì)胞中葉綠素a和葉綠素b含量的比值 C3的最大消耗速率及有機(jī)物的含量進(jìn)行了研究 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示 土壤含水量是指土壤最大含水量的百分比 請(qǐng)回答下列問題 1 葉肉細(xì)胞中的葉綠素a和葉綠素b分布在上 在通過紙層析法分離色素時(shí)表中所列色素在濾紙條上形成的色素帶依次呈色 秋天當(dāng)葉片逐漸由綠變黃后 葉綠體中 填 有 或 無 色素 2 據(jù)表中數(shù)據(jù)可知 弱光下葉肉細(xì)胞中 填色素名稱 的相對(duì)含量有所升高 但是C3的最大消耗速率卻明顯降低 究其原因是弱光下產(chǎn)生的 填物質(zhì)名稱 減少 限制了暗反應(yīng) 3 當(dāng)土壤含水量為40 時(shí) 植物表現(xiàn)為缺水 此時(shí) 弱光條件下其葉肉細(xì)胞中的有機(jī)物含量反而多于土壤含水量為80 時(shí) 從水分供應(yīng)角度分析原因可能是 4 葉肉細(xì)胞的凈光合作用量等于光合作用合成的有機(jī)物減去葉肉細(xì)胞呼吸作用消耗的有機(jī)物 表中所示有機(jī)物含量是否是葉肉細(xì)胞凈光合作用量 說明理由 答案 1 葉綠體類囊體薄膜藍(lán)綠色和黃綠有 2 葉綠素b H 和ATP 3 土壤缺水對(duì)呼吸作用的影響大于對(duì)光合作用的影響 4 不是表中所示葉肉細(xì)胞中的有機(jī)物量 光合作用合成量 細(xì)胞呼吸消耗量 運(yùn)到其他器官的量 解析 1 葉肉細(xì)胞中葉綠體中的色素存在于葉綠體的類囊體薄膜上 其中葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b 顏色分別為藍(lán)綠色和黃綠色 秋天葉片逐漸由綠變黃是由于葉綠素減少 葉片表現(xiàn)出類胡蘿卜素的顏色 2 根據(jù)表格中結(jié)果可知 光照強(qiáng)度變?nèi)?葉綠素a含量和葉綠素b含量的比值變小 這表明葉綠素b的含量相對(duì)增多 從而能更有效地吸收弱光環(huán)境中含量較多的波長較短的藍(lán)紫光 在光反應(yīng)生成的ATP和 H 作用下 C3發(fā)生還原而被消耗 在土壤含水量相同的情況下 弱光處理 C3被消耗的速率降低 說明光反應(yīng)生成的ATP和 H 較少 3 當(dāng)土壤含水量為40 時(shí) 植物表現(xiàn)為缺水 此時(shí) 弱光條件下其葉肉細(xì)胞中的有機(jī)物含量反而多于土壤含水量為80 時(shí) 從水分供應(yīng)角度分析原因可能是土壤缺水對(duì)呼吸作用的影響大于對(duì)光合作用的影響 4 凈光合作用量 總光合作用量 呼吸作用消耗量 由于葉肉細(xì)胞光合作用合成有機(jī)物后 一部分用于自身呼吸作用 一部分運(yùn)輸?shù)街参矬w其他部位 剩余的部分即葉片的 有機(jī)物含量 因此該值不能表示葉肉細(xì)胞的凈光合作用量 6 2017 吉林長春一模 某植物夜間通過氣孔吸收CO2 CO2經(jīng)一系列反應(yīng)合成蘋果酸并儲(chǔ)存在液泡中 白天液泡中的蘋果酸可以被運(yùn)送至細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 經(jīng)過反應(yīng)產(chǎn)生CO2 進(jìn)而參與卡爾文循環(huán) 如圖所示 請(qǐng)據(jù)圖回答 1 葉綠體中的色素主要吸收光 2 該植物細(xì)胞進(jìn)行卡爾文循環(huán)的場所是葉綠體 參與卡爾文循環(huán)的CO2直接來源